变压器局部放电超高频特性分析

<正>根据局部放电过程中所产生的各种放电现象,相应的有脉冲电流法、超声波检测法、红外检测法、化学检测法、射频检测法等局部放电检测方法。但是这些检测方法都有其缺点,因此局部放电超高频检测技术作为新的方法得到了研究与发展。1变压器局部放电模型传统的局部放电检测方法,其检测信号的频率一般     

变压器特高频、超声波侵入式PD联合检测技术

最新颁布的IEC TS 62478-2016《高电压技术-电磁和声学法测量局部放电》国际标准,指出了现有的外置式超声波法测量PD主要存在:设备外壳对声波的衰减和不同介质声阻抗引起的传输多路径问题。笔者基于变压器放油阀结构,将特高频(UHF)天线和压电陶瓷声发射(AE)传感器进行一体化设计,再考虑电磁波和超声波信号耦合、防变压器油渗漏两个主要问题的基础上,加工研制了能够同时耦合UHF、AE信号的侵入式PD复合传感器。110 kV变压器内置尖端放电下与外置式压电陶瓷AE传感器的对比试验表明:所设计的UHF、AE侵入式PD复合传感器能够有效探测到油中微弱放电产生的具有特定时间差Δt的电磁波和超声波信号,这为变压器PD检测提供了一种全新的"声-电"即UHF、AE联合检测技术。     

电力变压器局部放电检测技术简述

<正>电力变压器是电力系统的重要组成部分,其运行状况关系到电力系统能否安全运行。变压器的可靠运行与其绝缘状况有直接关系,而局部放电是造成变压器绝缘老化,引发电力事故的主要原因之一。局部放电会产生电、光、声、热等物理化学现象,因此,相应地出现了脉冲电流法、超声波法、射频检测法、光检测法、超高频检测法和红外热像法等多种检测方法。1局部放电检测技术发展状况目前,世界各国都积极投入研究,探索新的方法以使变压器局部放电监测技术更精确、抗干扰能力更强。法国研究人员发现屏蔽对超声波信号的衰减作用较大,而对于射频信号中的UHF波段没有影响,传感器能检测到10 PC以下的局部放电。同时射频电磁波信号和电脉冲在传播速度上是一个数量级,远远大于超声波的传播速度,可以替代电脉冲作为局     

基于光纤超声传感器的油纸绝缘局部放电超声波信号特性试验研究

对变压器绝缘进行有效的局部放电在线监测,可及时发现变压器的绝缘缺陷,确保整个电力系统的安全运行。本文采用光纤超声传感器对油中局部放电超声信号在油、绝缘纸板、钢板、绝缘纸钢板组合介质以及铜线圈中传播时,超声波衰减情况、传播速度和波形变化进行了试验研究,结果表明:超声波在油、绝缘纸、钢板以及组合介质中传播时信号强度会衰减,但波形不会变化;铜线圈对超声波影响最大,不仅衰减严重,速度减小,而且波形也会发生畸变。最后在实体变压器中进行了实际测量,取得较好的检测效果。     

小波包分析在变压器油中放电声信号检测中的应用

变压器油内放电是油浸式变压器内部的一种常见放电现象。本文搭建了变压器油放电试验平台,采用声学检测法采集变压器油放电声信号,并运用小波包分析理论对声信号进行分解,提取出各频带能量。分析结果表明,声检测法能够有效采集试验中变压器油放电声信号,各放电形式下变压器油放电声信号各频带能量分布存在一定差异。     

基于ICA的变压器局部放电超声信号直达波分离研究

针对变压器局部放电超声波检测法存在的定位精度问题,分析了其主要原因在于时延选取的误差,而时延选取误差的主要原因是由于变压器局放超声信号传播规律极其复杂,通过超声传感器接收到的信号是直达波和非直达波以及各种噪声的混合叠加,只有正确分离提取出直达波的时延,才能提高定位精度。为此,本文提出了一种基于独立分量分析(ICA)的变压器局放超声信号直达波分离方法,通过单独分析直达波信号、非直达波信号以及噪声信号各自的主分量特征,运用ICA从混合信号中分离提取出直达波信号并选取时延。仿真和实验结果证明了该方法的可行性。     

电力变压器局部放电内嵌式监测系统研究

针对变压器内部局部放电产生的超声波信号特征,设计基于电-声联合检测法的内嵌式监测系统。该系统可以在线同步检测出变压器局部放电产生的2路电流脉冲信号和6路超声波信号。硬件上采用12芯光纤传输,可有效抑制现场监测的电磁干扰,提高测量的灵敏度;软件上采用集成模块化设计,有助于提高系统运算的速率和可靠性。通过对地下变电站3台在线运行主变压器的测试,表明研制的在线监测系统能够实现变压器局部放电信号的在线实时监测,可为变压器的状态检修提供大量可信的数据依据。     

电力变压器局部放电内嵌式监测系统研究

针对变压器内部局部放电产生的超声波信号特征,设计基于电-声联合检测法的内嵌式监测系统。该系统可以在线同步检测出变压器局部放电产生的2路电流脉冲信号和6路超声波信号。硬件上采用12芯光纤传输,有效抑制现场监测的电磁干扰,提高测量的灵敏度;软件上采用集成模块化设计,有助于提高系统运算的速率和可靠性。通过地下变电站3台主变在线运行,实测数据表明,研制的在线监测系统能够实现变压器局部放电信号的在线实时监测,为变压器的状态检修提供大量可信的数据依据。     

高压电缆终端局部放电超声信号传输特性仿真分析

高压电缆终端的绝缘可靠性直接关系着城市输电网络的稳定运行。常用超声检测法开展高压电缆终端局部放电检测以及绝缘性能评估。在运的高压电缆终端一般有充油式和干式两种类型，目前缺乏对局部放电超声信号在两种类型的终端中传播特性的对比研究。因此文中首先从基本结构和材料特性上阐述了充油和干式电缆终端的区别。随后采用电—力—声类比方法说明电缆终端中局部放电产生超声信号的机理。利用有限元方法建立充油终端和干式终端的仿真模型，在不同位置施加不同频率的超声信号，获取超声信号在不同介质中的传播规律及分布特性，并通过法兰处的压力评估不同位置以及不同频率的超声信号对高压电缆局部放电检测的影响。     

由UHF信号估算油中尖-板电极局放脉冲波形

从电磁辐射理论出发,建立了局部放电脉冲电流的电磁辐射模型,讨论了变压器油箱外壳对局部放电辐射的影响。在此基础上提出了利用UHF信号估算油中尖-板电极局部放电脉冲电流波形的方法。仿真及模拟实验表明,该法能有效估算油中尖-板电极局部放电脉冲电流波形,可供变压器局放模式识别和绝缘诊断参考。     

变压器信号源内阻与传输线负载阻抗匹配研究

变压器作为电压的转换装置,在各种自动化、机械化设备中起到了关键作用。为此,为提高变压器性能,研究一种新的变压器信号源内阻与传输线负载阻抗匹配方法。该方法首先利用增大测量回路电阻法测量变压器信号源内阻值,然后利用史密斯图法计算传输线负载电阻,最后利用模拟退化智能算法实现变压器信号源内阻与传输线负载阻抗匹配。经测试,结果表明:与两种传统阻抗匹配方法相比,所提方法的变压器信号源内阻与传输线负载阻抗匹配度达到最大,说明所提方法性能更为优越,有效提高了变压器的可靠性和稳定性。     

基于声电联合及振动的变压器类设备局部放电现场综合诊断方法

根据变压器和高压电抗器等设备结构及运行情况,利用特高频法、超声波法和振动法开展现场局部放电带电检测,对基于声电联合及振动带电检测的变压器类设备局部放电现场诊断方法进行了研究。以某500 k V线路高压电抗器为例,提出现场检测实施方法和信号分析、缺陷诊断方法。所提综合诊断方法有助于判断变压器和高压电抗器局部放电并诊断其缺陷类型及严重程度,提升了设备局部放电缺陷特别是较为严重的悬浮电位放电缺陷的现场检测水平。     

电力变压器局部放电检测技术应用分析

介绍脉冲电流法、高频法、超声波法和油色谱分析法等变压器局部放电检测技术的原理,结合这几种检测技术在变压器局部放电故障诊断中的应用,分析每种检测技术在判断不同类型变压器不同位置放电时的有效性,为局部放电检测方法的选择提供借鉴。     

变压器绝缘的在线检测

针对变压器绝缘的在线检测,在对油中溶解气体的分析中,介绍了三比值法及故障性质的判断、油中溶解气体及总烃产气速率的应注意值;在对局部放电的分析中,介绍了电气法、超声法以及电—超声联合法;在对变压器绕组变形的检测中,介绍了短路阻抗法、低压脉冲法、频率响应法。     

变压器油中多频超声波的衰减计算方法

电力变压器是电网运行的关键设备之一.变压器油作为传统油浸式变压器的核心材料,通过对变压器油的日常监督,提前预测变压器油的击穿电压对于保证变压器安全可靠以及电网的稳定、安全运行有重要意义.本文首先研究了多频超声检测技术,研究了多频超声波在变压器油中的衰减特性,有利于后续研究多频超声波声学参量与变压器油击穿电压之间的联系.     

基于超声波技术的绝缘子污秽放电检测方法

通过绝缘子污秽放电的产生机理及放电过程中声发射现象的研究,对绝缘子污秽放电过程中所产生的超声波信号进行系统分析,提出基于超声波技术的绝缘子污秽放电检测方法,并设计一种能够对绝缘子污秽放电所产生的超声波信号进行检测的特殊传感器。根据传感器检测到的超声波信号的变化来判断污秽放电是否存在,放电的严重程度及发展趋势,最终实现绝缘子污秽放电的带电检测和预警。     

FP型传感器局放声测系统的仿真研究

为在线测量变压器油中局部放电产生的超声波,建立了非本征型光纤法珀(FP)传感系统,传感器的传感单元FP腔由石英膜和尾纤端面组成,声波作用于石英膜上产生振动调制入射光波,通过解调含有局放信息的输出信号,可对变压器运行状态进行在线检测。针对FP传感器加工工艺要求高且工业上难以实现的问题,建立了光纤光栅解调系统,该系统具有全介质结构和抗电磁干扰特性。系统仿真和计算结果表明,增加石英膜半径和FP腔的端面反射率,可提高系统灵敏度;通过选择合适的FBG,可得到理想的系统传递函数。     

变压器带电检测定位及跟踪技术的应用

介绍了超声波、特高频、高频电流以及时差定位法等局部放电带电检测原理,利用PDS-T90检测到某110 kV变电站2号主变压器(简称主变)存在局部放电现象,根据特高频与高频电流数据,初步推断放电类型来自高压侧电缆仓部位的绝缘类放电。利用PDS-G1500进行定相分析后,判定放电源存在于高压侧C相电缆仓,再利用特高频精确定位,通过时差分析法确定具体放电位置。考虑该变电站负荷的重要性,不便停电处理,经研究决定加装重症监护系统PDS-G100M,实时跟踪放电强度及增长趋势变化,该技术实现了对变压器的局部放电信号进行跟踪、趋势判断并及时预警,科学制定状态检修方案。结果表明,2号主变局部放电信号稳定,无明显增长趋势,故消除了安全隐患,保证了供电可靠性。     

压电换能器阻抗匹配研究

声波测井井下仪器在探测过程中需要将足够大的声波信号辐射到地层中,须用高压大功率脉冲信号激励发射换能器,同时在信号源与换能器之间,还应做到阻抗匹配。为有效提高信号源对换能器的激发效率,达到了阻抗匹配的目的,分析了信号源与换能器之间的理想匹配条件,介绍了如何在高压大功率信号源与换能器之间利用脉冲变压器和电阻、电感、电容组成阻抗匹配网络,给出了脉冲变压器和电感的制作和设计方法,并利用简要的实验方法对变压器和电感进行了参数测量,测量结果表明变压器和电感的计算和制作过程符合要求。最后用信号源对换能器进行了激发实验,实验结果说明通过该阻抗匹配网络取得了明显的效果。